CN103590019A

CN103590019A - 一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法

Info

Publication number: CN103590019A
Application number: CN201310535256.8A
Authority: CN
Inventors: 凌复华; 吴凤丽; 陈英男; 王燚; 国建花
Original assignee: Piotech Shenyang Co Ltd
Current assignee: Piotech Inc
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-02-19

Abstract

一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法，主要解决现有的喷淋方法气体沉积的时间及反应条件不易控制及浪费不可再生特气资源的技术问题。该方法采用立体分区、平面分区或两种分区相结合方式，隔离出不同的气体路径。气体分别从各自独立的气体进口进入喷淋板主体内，又通过各自独立的通道，到达各自分区，并从各自的分区通道到达反应腔室。彼此独立结构使不同气体不会提前相遇或反应。通过规划不同的分区结构及分区形式，来满足多种气体的分布，使气体能均匀、快速的扩散到腔室内，并在基板上进行沉积反应。另外，也可在其上安装加热或冷却构件，以满足更严苛的工艺条件要求。本发明提供了一种能满足多种气体同时、独立、均匀沉积的喷淋方法。

Description

一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法

技术领域

本发明涉及一种喷淋方法，特别是通过立体分区、平面分区或两种分区结合的分区方式，来满足三种及三种以上气体独立、均匀的到达基底表面进行沉积反应，属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。

背景技术

半导体镀膜设备在进行沉积反应时，一般是一种或两种气体同时存在，但在某些设备上，有时需要三种（或三种以上）气体同时进入腔室进行薄膜沉积，并要求几种气体路径相互独立，在进入腔体前不能相遇，进入腔室后各气体都要能均匀扩散到基底表面。而现有的喷淋方法大都是针对单独的气体路径设计，或是最多有两种气体路径，并且大多结构都只是在气体进口处进行分离，在进入腔室之前已进行接触、使沉积反应提前进行，即不易于控制沉积的时间及反应条件也浪费了宝贵的不可再生的特气资源。当反应过程需要三种及三种以上气体时，上述的喷淋方法已不能满足要求。针对要求多种（三种及三种以上）气体同时、独立、均匀的苛刻条件，本发明应运而生。

发明内容

本发明以解决上述问题为目的，主要解决现有的喷淋方法气体沉积的时间及反应条件不易控制及浪费不可再生特气资源的技术问题。本发明提供了一种能满足多种（三种及三种以上）气体同时、独立、均匀沉积的喷淋方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法，该方法采用立体分区、平面分区或两种分区相结合方式，隔离出不同的气体路径。气体分别从各自独立的气体进口进入喷淋板主体内，又通过各自独立的通道，到达各自分区，并从各自的分区通道到达反应腔室。彼此独立结构使不同气体不会提前相遇或反应。通过规划不同的分区结构及分区形式，来满足多种气体的分布，使气体能均匀、快速的扩散到腔室内，并在基板上进行沉积反应。另外，也可在其上安装加热或冷却构件，以满足更严苛的工艺条件要求。

分区规划完成后，可以通过机械加工后焊接，或铸造等方式实现分区要求。除了传统的车、铣、钻等机械加工手段，因选择的材质不同还需要采用真空钎焊、氩弧焊、摩擦焊等不同的焊接手段，或是几种焊接手段配合使用。

本发明的有益效果及特点：

本发明通过规划不同的分区结构及分区形式，隔离不同的气体路径，能满足多种气体的分布，使气体能均匀、快速的扩散在腔室内，并在基板上进行沉积反应。工作时，气体分别从各自独立的气体进口进入，通过各自独立的通道，到达各自分区，并从各自的分区到达腔室。彼此独立结构使不同气体不会提前相遇或反应。较好地解决了气体在进入腔室之前已进行接触，不易于控制沉积的时间及特气资源浪费的技术问题。并可在其上安装加热或冷却构件，以满足更严苛的工艺条件要求。具有结构合理及易于推广的特点。

附图说明

图1是本发明实施过程的框图。

图2是本发明立体分区方式实施例的结构示意图。

图3是图2的A-A向剖视图。

图4是本发明平面分区方式实施例的结构示意图。

图2-3中零件标号分别代表:

1、上层空间；2、外圈配气环盖板；3、内圈配气环盖板；4、气体A进口；5、气体B进口；6、挡板；7、气体C进口；8、盖板；9、隔板；10、主体；11、气体C出口；12、气体B出口；13、气体A出口；14、下层空间；15、横向沟槽；16、纵向沟槽；17、凸台。

图4中零件标号分别代表:

18、气体A通道；19、气体B通道；20、气体C通道。

具体实施方式

本发明的实施过程如图1所示，首先确定气体种类及数量，按照气体分布需求，规划各气体的独立分区，各气体的独立分区采用立体分区、平面分区或两种分区相结合方式，隔离出不同的气体路径。气体分别从各自独立的气体进口进入喷淋板主体内，又通过各自独立的通道，到达各自分区，并从各自的分区通道到达反应腔室。彼此独立结构使不同气体不会提前相遇或反应。通过规划不同的分区结构及分区形式，来满足多种气体的分布，使气体能均匀、快速的扩散到腔室内，并在基板上进行沉积反应。另外，也可在其上安装加热或冷却构件，以满足更严苛的工艺条件要求。

实施例1

参照2、3，立体分区方式的多气体独立通道的喷淋结构，包括喷淋头主体10、隔板9、挡板6、盖板8、内圈配气环盖板3、外圈配气环盖板2。

上述主体10上设有横向沟槽15及纵向沟槽16，横向沟槽15及纵向沟槽16间形成凸台17，凸台17上制有贯通孔，上述横向沟槽15及纵向沟槽16上制有半通孔。

上述主体10的上部设有盖板8；下部腔体内设有隔板9，隔板9将喷淋结构整体分隔为上层空间1及下层空间14两个独立的空间。上述隔板9上的导气柱分别与盖板8上的外圈配气环盖板2、内圈配气环盖板3、气体B进口5及气体C进口7相通。上述盖板8上设有气体A进口4，气体A进口4下设挡板6。上述喷淋头主体10上设有气体C出口11、气体B出口12及气体A出口13。

工作时，气体A从气体A进口4进入上层空间1，经过挡板6扩散，通过隔板9及主体凸台17上的贯通孔由气体A出口13进入腔室。气体B通过内圈配气环盖板3内的配气沟槽及其导气柱，穿过隔板9进入下层空间14，然后在喷淋头主体10上的纵向沟槽16及横向沟槽15均匀扩散，通过沟槽内的半通孔由气体B出口12进入腔室。气体C通过气体C进口7穿过上层空间1及下层空间14，由气体C出口11直接进入腔室。

参照图4，平面分区方式的多气体独立通道的喷淋结构，该结构的主体上制有气体A通道18、气体B通道19及气体C通道20。上述A、B、C三通道是由三条按涡状线分布的沟槽构成，分别将三种气体独立均匀的分布在圆周上。所述气体A通道18、气体B通道19及气体C通道20上分别制有气体入口及气体出口。

工作时，A、B、C三种气体分别从各自通道上的气体入口进入，由气体出口进入腔室，使气体能均匀、快速的扩散在腔室内，并在基板上进行沉积反应。

Claims

1.一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法，该方法采用立体分区、平面分区或两种分区相结合方式，隔离出不同的气体路径，气体分别从各自独立的气体进口进入喷淋板主体内，又通过各自独立的通道，到达各自分区，并从各自的分区通道到达反应腔室，彼此独立结构使不同气体不会提前相遇或反应，通过规划不同的分区结构及分区形式，来满足多种气体的分布，使气体能均匀、快速的扩散到腔室内，并在基板上进行沉积反应。

2.如权利要求1所述的一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法，该方法中安装加热或冷却构件，以满足更严苛的工艺条件要求。

3.如权利要求1所述的一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法，该方法中当分区规划完成后，通过机械加工后焊接，或铸造的方式实现分区要求。

4.如权利要求3所述的一种立体与平面分区方式的多气体独立通道的喷淋方法，该方法中除了传统的车、铣、钻机械加工手段，因选择的材质不同还需要采用真空钎焊、氩弧焊、摩擦焊不同的焊接手段，或是几种焊接手段配合使用。